Висновки

В лекції розглянута постановка задачі передавання неперервної інформації неперервними сигналами з аналоговими видами модуляції. Виконаний аналіз завадостійкості системи з амплітудною, фазовою та частотною модуляцією. Отримані розрахункові формулі для обчислення вірогідності приймання.

Лекція 10 цифрові методи передачі неЗперервних повідомлень

Мета лекції – вивчення цифрових методів передавання неперервної інформації. Всі сучасні системи радіозв’язку і телебачення використовують цифрові методи, тому розглядаються різні методи цифрових перетворень, їх завадостійкість і обчислюються помилки перетворень.

В лекції розглядаються наступні питання:

1. Імпульсно – кодова модуляція.

2. Завадостійкість систем зв’язку з імпульсно – кодовою модуляцією.

3. Диференціальна імпульсно – кодова модуляція. Дельта модуляція.

1. Імпульсно – кодова модуляція

Як відзначалася раніше, неперервні повідомлення можна передавати по дискретних системах зв'язку. Для цього них перетворять у цифрову форму за допомогою операції дискретизації за часом, квантування за рівнем і кодування.

Найпоширенішим способом перетворення неперервних повідомлень у цифрову форму є імпульсно-кодова модуляція (ІКМ), при якій із переданого повідомлення беруться відліки з інтервалом , таким, щоб за відліками можна було з необхідною точністю відновити повідомлення. Відліки квантуються за рівнем і передаються номери рівнів квантування, як правило, тим або іншим двійковим кодом. Значність коду k і кількість рівнів квантування в цьому випадку зв'язані співвідношенням , причому звичайно має місце знак рівності. У результаті неперервне повідомлення перетвориться в потік двійкових символів, що надходить на вхід дискретного каналу зв'язку. Операції, пов'язані з перетворенням неперервного повідомлення, що надходить від джерела Д, здійснюється в аналогово-цифровому перетворювачі (АЦП) (мал.1). Двійкові символи з виходу дискретного каналу зв'язки подаються на цифроаналоговий перетворювач (ЦАП), що перетворює кодові комбінації в відліки, за якими і виконуються відновлення переданого неперервного повідомлення, призначеного для одержання одержувачем (О).

Для передачі двійкових символів можуть використовуватися різні види маніпуляції: амплітудна, фазова, частотна. Відповідно до цього вводиться класифікація систем: ІКМ-АМ, ІКМ-ФМ, ІКМ-ЧМ.

Помилки передачі неперервних повідомлень цифровими методами пов'язані з дискретизацією неперервних повідомлень за часом, квантуванням відліків за рівнем і невірною передачею окремих символів цифрового потоку по дискретному каналі зв'язку. Далі вважається, що причиною помилок передачі цифрових символів є шум, що діє в каналі. Тому відповідна помилка називається шумовою. Можна думати, що при ІКМ відносний середній квадрат помилки

(1)

Помилка дискретизації за часом визначається властивостями переданого повідомлення й способом відновлення повідомлення по відліками.

Помилку квантування при рівномірному квантуванні за рівнем можна знайти як

(2)

Тут прийнято, що

Малюнок 1-Структурна схема системи з ІКМ

Шумова помилка буде оцінена далі.

Цифрові методи передачі володіють поруч технічних і експлуатаційних переваг перед аналоговими. З основних можна вказати наступні:

• малий вплив апаратурних похибок на точність передачі повідомлень. Фактично вони позначаються лише при аналого-цифровому й цифроаналоговому перетвореннях. Це дозволяє забезпечити в цифрових системах точність передачі повідомлень, недосяжну в аналогових;

• висока завадостійкість. Повідомлення буде спотворенно лише при неправильному прийманні символів цифрової послідовності, тобто при досить великій потужності завади;

• можливість регенерації сигналів (відновлення їхньої форми) при ретрансляції. Це дозволяє усунути нагромадження помилок, що особливо важливо для радіорелейних ліній;

• високі техніко-економічні показники - широке використання елементів цифрової техніки, низькі вимоги до лінійності загального тракту й т.п.

До недоліків цифрових систем відноситься їхня складність (у порівнянні з аналоговими), а також широка смуга частот сигналу. Наприклад, якщо при АІМ для передачі відліку потрібен один імпульс, то при ІКМ k імпульсів, тобто смуга розширюється в k раз.

Смуга частот сигналу при ІКМ визначається швидкістю цифрового потоку на виході АЦП.

(3)

при цьому k впливає на , а - на . Завдання оптимізації цифрового перетворення полягає в тім, щоб при заданому значенні сумарної помилки

+ вибрати такі значення k і , при яких мінімально. Якщо взяти до уваги (2),то неважко бачити, що звичайно .